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공압 및 공압 시스템의 기초


공압 및 공압 시스템의 기초

공압은 오랫동안 기계 작업을 수행하는 기술로서 중요한 역할을 해왔습니다. 자동화 솔루션 개발에도 사용되고 있습니다. 공압 시스템은 유압 시스템과 유사하지만 이러한 시스템에서는 유압 유체 대신 압축 공기가 사용됩니다.

공압 시스템은 압축 공기를 사용하여 에너지를 전달하고 제어하는 ​​시스템입니다. 공압 시스템은 다양한 산업 분야에서 광범위하게 사용됩니다. 대부분의 공압 시스템은 작동을 위해 지속적인 압축 공기 공급에 의존합니다. 이것은 공기 압축기에 의해 제공됩니다. 압축기는 대기에서 공기를 빨아들여 리시버라는 고압 탱크에 저장합니다. 이 압축 공기는 일련의 파이프와 밸브를 통해 시스템에 공급됩니다.

프뉴마는 공기라는 뜻입니다. 공압은 작업을 수행하기 위해 압축 공기를 사용하는 것입니다. 압축 공기는 압축에 의해 부피가 감소하여 압력이 증가하는 대기로부터의 공기입니다. 일반적으로 6kg/sq mm ~ 8kg/sq mm의 압력에서 작동 매체로 사용됩니다. 공압 시스템을 사용하는 경우 최대 50kN의 힘을 개발할 수 있습니다. 컨트롤의 작동은 수동, 공압 또는 전기 작동일 수 있습니다. 압축 공기는 주로 피스톤이나 베인에 작용하여 작업을 수행하는 데 사용됩니다. 이 에너지는 철강 산업의 많은 영역에서 사용됩니다.



공압 시스템의 장점

공압 시스템은 자동 기계 구동을 위해 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 공압 시스템에는 많은 장점이 있습니다.

공압 시스템의 한계

공압 시스템은 많은 장점을 가지고 있지만 몇 가지 제한 사항도 있습니다. 이러한 제한 사항은 다음과 같습니다.

공압 시스템의 구성요소

공압 실린더, 회전식 액추에이터 및 공기 모터는 대부분의 공압 시스템, 유지, 이동, 성형 및 재료 처리에 힘과 움직임을 제공합니다. 이러한 액츄에이터를 작동하고 제어하려면 압축 공기를 준비하기 위한 공기 서비스 장치와 액츄에이터의 압력, 흐름 및 이동 방향을 제어하기 위한 밸브와 같은 다른 공압 구성 요소가 필요합니다. 기본 공압 시스템은 다음 두 가지 주요 섹션으로 구성됩니다.

압축 공기 생산, 운송 및 유통 시스템의 주요 구성 요소는 공기 압축기, 전기 모터 및 모터 제어 센터, 압력 스위치, 체크 밸브, 저장 탱크, 압력 게이지, 오토 드레인, 에어 드라이어, 필터, 공기 윤활 장치, 파이프라인으로 구성됩니다. , 밸브의 다른 유형. 공기 소비 시스템의 주요 구성 요소는 흡기 필터, 압축기, 공기 배출 밸브, 자동 드레인, 공기 서비스 장치, 방향 밸브, 액추에이터 및 속도 컨트롤러로 구성됩니다. 공압 시스템의 기본 구성 요소는 그림 1에 나와 있습니다.

그림 1 공압 시스템의 주요 구성 요소

공기 필터라고도 하는 흡기 필터는 공기 중의 오염 물질을 걸러내는 데 사용됩니다.

공기 압축기는 전기 또는 연소 모터의 기계적 에너지를 압축 공기의 위치 에너지로 변환합니다. 압축 공기 시스템에 사용되는 여러 유형의 압축기가 있습니다. 압축 공기 생성에 사용되는 압축기는 원하는 최대 전달 압력과 필요한 공기 유량을 기준으로 선택됩니다. 압축 공기 시스템의 압축기 유형은 (i) 피스톤 또는 왕복식 압축기, (ii) 회전식 압축기, ( iii) 원심 압축기 및 (iv) 축류 압축기. 왕복동 압축기는 (i) 1단 또는 2단 피스톤 압축기 및 (ii) 다이어프램 압축기입니다. 로터리 압축기는 (i) 슬라이딩 베인 압축기 및 (ii) 스크류 압축기입니다.

전기 모터는 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환합니다. 공기 압축기를 구동하는 데 사용됩니다.

압축기에서 나오는 압축 공기는 공기 수신기에 저장됩니다. 공기 수신기의 목적은 압축기에서 맥동 흐름을 부드럽게 하는 것입니다. 또한 공기가 냉각되고 존재하는 수분을 응축시키는 데 도움이 됩니다. 공기 수용기는 압축기에 의해 전달되는 모든 공기를 수용할 수 있을 만큼 충분히 커야 합니다. 리시버의 압력은 파이프의 압력 손실을 보상하기 위해 시스템 작동 압력보다 높게 유지됩니다. 또한 수신기의 넓은 표면적은 압축 공기의 열을 분산시키는 데 도움이 됩니다.

공압 시스템의 만족스러운 작동을 위해서는 압축 공기를 청소하고 건조해야 합니다. 대기는 먼지, 연기로 오염되고 습합니다. 이러한 입자는 시스템 구성 요소의 마모를 유발할 수 있으며 습기가 있으면 부식이 발생할 수 있습니다. 따라서 이러한 불순물을 제거하기 위해 공기를 처리하는 것이 필수적입니다. 또한 압축 작동 중에는 공기 온도가 상승합니다. 따라서 냉각기는 압축 공기의 온도를 낮추는 데 사용됩니다. 공기 중의 수증기나 수분은 분리기나 에어 드라이어를 이용하여 공기와 분리합니다.

공기 처리는 세 단계로 나눌 수 있습니다. 첫 번째 단계에서는 흡입 필터에 의해 큰 입자가 공기 압축기로 들어가는 것을 방지합니다. 압축기에서 나가는 공기는 습기가 많고 온도가 높을 수 있습니다. 압축기에서 나온 압축 공기는 두 번째 단계에서 처리됩니다. 이 단계에서 압축 공기의 온도는 냉각기를 사용하여 낮추고 공기는 건조기를 사용하여 건조됩니다.

공기 건조 시스템은 흡착식, 흡수식, 냉동식 또는 반투막을 사용하는 유형이 있습니다. 또한 인라인 필터가 제공되어 존재하는 오염 입자를 제거합니다. 이 처리를 1차 공기 처리라고 합니다. 2차 공기처리 공정인 3단계에서 추가로 여과를 진행합니다.

공압 시스템에서 실린더와 밸브의 가동부의 윤활은 매우 중요합니다. 이를 위해 압축 공기 윤활기가 공압 장비보다 먼저 사용됩니다. 윤활기는 압축 공기에 미세한 오일 미스트를 도입합니다. 이는 압축 공기가 적용되는 시스템의 움직이는 구성 요소를 윤활하는 데 도움이 됩니다. 윤활유의 올바른 등급은 일반적으로 동점도가 약 20-50 센티스토크입니다.

제어 밸브는 방향 흐름, 압력 등의 제어를 위해 조절, 제어 및 모니터링하는 데 사용됩니다. 제어 밸브의 주요 기능은 상류 압력의 변화에 ​​관계없이 공기 라인의 일정한 하류 압력을 유지하는 것입니다. 압축 공기 흐름의 높은 속도로 인해 수신기와 부하(응용 프로그램) 사이에 흐름에 따른 압력 강하가 있습니다. 따라서 리시버의 압력은 항상 시스템 압력보다 높게 유지됩니다. 적용 현장에서는 압력이 일정하게 유지되도록 조절됩니다. 아래에 주어진 국부적 압력을 제어하는 ​​세 가지 방법이 있습니다.

에어 실린더 및 모터는 공압 시스템의 기계적 요소의 필요한 움직임을 얻는 데 사용되는 액추에이터입니다. 액추에이터는 압축 공기의 에너지를 필요한 유형의 동작 또는 동작으로 변환하는 출력 장치입니다. 일반적으로 공압 시스템은 다양한 산업 분야에서 그리핑 및/또는 이동 작업에 사용됩니다. 이러한 작업은 액추에이터를 사용하여 수행됩니다. 액추에이터는 (i) 공압 에너지를 선형 운동으로 변환하는 선형 액추에이터, (ii) 공압 에너지를 회전 운동으로 변환하는 회전 액추에이터, (iii) 유량 제어 밸브를 작동시키는 액추에이터의 세 가지 유형으로 분류할 수 있습니다. 가스, 증기 또는 액체와 같은 유체의 흐름과 압력을 제어합니다. 유압 및 공압 선형 액추에이터의 구성은 유사합니다. 그러나 작동 압력 범위가 다릅니다. 유압 실린더의 일반적인 압력은 약 100kg/sq mm이고 공압 실린더의 압력은 약 10kg/sq mm입니다.

압축 공기 분배

압축 공기의 적절한 분배는 우수한 성능을 달성하는 데 매우 중요합니다. 몇 가지 중요한 요구 사항은 다음과 같습니다.

모든 주요 공압 구성 요소는 간단한 공압 기호로 나타낼 수 있습니다. 각 기호는 해당 기호가 나타내는 구성 요소의 기능만 표시하고 구조는 표시하지 않습니다. 공압 기호를 결합하여 공압 다이어그램을 형성할 수 있습니다. 공압 다이어그램은 각 공압 구성 요소 간의 관계, 즉 시스템 설계를 설명합니다. 공압 시스템의 일반적인 다이어그램은 그림 2에 나와 있습니다.

그림 2 공압 시스템의 일반적인 다이어그램

공압 회로를 분석하거나 설계할 때 다음 4가지 중요한 사항을 고려해야 합니다.

공압 시스템의 적용

공압 시스템에는 여러 응용 프로그램이 있습니다. 그 중 일부는 공압 프레스, 공압 드릴, 공기, 물 또는 화학 물질용 시스템 밸브 작동, 호퍼 및 빈 하역, 공작 기계, 공압 래머, 물체 들어 올리기 및 이동, 스프레이 페인팅, 지그 및 고정 장치에 고정, 납땜 또는 용접, 성형 작업, 리벳 팅, 공정 장비 작동 등



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